由一道質(zhì)檢題引發(fā)的凌汛成因的深度探討

摘?要：縱觀近一二十年來的地理教學和題目，凡是涉及凌汛的成因不外乎兩點：一是氣溫低，月均溫低于零度;二是河流由較低緯流向較高緯。但是“2019年5月福建省龍巖市質(zhì)檢文綜選擇題7、8題關于黃河下游隆冬時節(jié)的凌汛”這道題引發(fā)了筆者關于凌汛成因的思考和探究。本文將著重從直接成因和氣溫、流向、河道形態(tài)等根本成因闡述凌汛的形成。

關鍵詞：凌汛;成因;冰塞;冰壩;暖溫帶;危害;措施

一、 先來看2019年5月福建省龍巖市質(zhì)檢文綜選擇題7、8題

（2019年龍巖5月質(zhì)檢）圖2為我國一水文站某時期流量、水位變化曲線。據(jù)此完成7～8題。

7. 1月27日該水文站水位劇漲的原因是（?）

A. 臺風過境?B. 寒潮侵襲

C. 發(fā)生凌汛D. 積雪消融

8. 該水文站位于（?）

A. 閩江上游B. 黃河下游

C. 塔里木河中游D. 黑龍江下游

【答案】?C?B

初做此題，幾乎所有學生和絕大多數(shù)老師都對答案感到費解：凌汛不是發(fā)生在秋末冬初和冬末春初兩個時間嗎？為什么在1月的隆冬時節(jié)也會發(fā)生？甚至很多老師在沒有深入研究搞清楚事實前便在學生面前妄下定論，強行解釋“1月27日已是冬季末期”，這是極不負責的。帶著這個疑問，下面我們來探討下關于凌汛的成因。

二、 凌汛的定義和直接成因

（一）首先來看定義

凌汛，由于下段河道結(jié)冰或冰凌積成的冰壩阻塞河道，使河道不暢而引起河水上漲的現(xiàn)象。有時冰凌聚集，形成冰塞或冰壩，大幅度地抬高水位，輕則漫灘，重則決堤成災。

我們來解讀下此定義：所謂凌汛就是冰塞或冰壩使河道受阻，河流排不不暢導致水位上漲，或是河堤決口、冰壩潰壩給河流上下游帶來的洪澇災害。具體來說是由于下游河道結(jié)冰冰蓋下聚冰形成的冰塞使過水面縮小或是由雜亂無章的冰凌堆積成的冰壩堵塞了河道，從而使上游河水水位上漲泛濫或河堤決口給上游帶來洪水，亦或是冰壩潰壩洪水下泄使下游遭受水災。當然聚集的冰凌產(chǎn)生的巨大冰壓力也會破壞岸邊建筑設施，浮橋和橋墩等水上設施。

（二）由此歸納凌汛的直接成因

1. 冰塞

冰蓋下聚冰，過水面縮小。一般發(fā)生在河流封凍期，由于冰下仍過水，使上游水位上漲慢，形成的洪峰較小。

2. 冰壩

流凌（無封河時產(chǎn)生的冰凌或是解封時流動的冰凌）堆積形成完全阻斷河流的冰壩，使上游河水水位上漲泛濫，易使河流堤壩決口;冰壩潰壩時，會給下游帶來短時猛烈的洪水。一般出現(xiàn)在河流解封期。

了解凌汛的直接成因不僅有助于學生理解凌汛，也有助于學生開展對其深層次成因的探究。

三、 凌汛根本成因

（一）常規(guī)分析

從上文直接成因我們來思考下凌汛的深層次原因：為什么河流會結(jié)冰？河道結(jié)冰為什么會發(fā)生堵塞？關于這三個問題平時的教學已基本解答，主要涉及兩個原因：①氣溫低，有冰期;②從較低緯度流向較高緯度的河段。

綜合以上兩點得出凌汛的發(fā)生時間是秋末冬初、冬末春初。這里隱含了一個條件，即河流從秋末冬初開始封河到冬末春初開河，整個冬半年有一個完整的封河期。所以在秋末冬初較高緯的下游河段先開始封河（主要是形成冰塞），上游水位上漲產(chǎn)生一次凌汛;之后隨著冬季的深入，上下游均封河，無凌汛;到冬末春初隨著氣溫回升，較低緯的上游段先開河解封，較高緯的下游河道的冰蓋繼續(xù)堵塞使上游水位上漲，形成第二次凌汛。這就是常規(guī)教學上對凌汛成因的分析。

綜合以上分析結(jié)論，上文“2019年龍巖5月質(zhì)檢的7、8題”就給我們帶來了困擾：凌汛一定發(fā)生在秋末冬初和冬末春初嗎？怎么1月份也有凌汛？

（二）深入探究凌汛發(fā)生時間及原因

針對上文的問題，筆者上網(wǎng)查找了關于黃河、松花江、俄羅斯三大河等凌汛常發(fā)河流的相關新聞資料，發(fā)現(xiàn)由于緯度高氣溫低從中溫帶到寒帶的河流在冬半年確實有連續(xù)的封河期，即從秋末冬初到來年冬末春初期間，中途河流不解凍。

但是問題出在黃河下游段。通過資料分析，發(fā)現(xiàn)其冬季經(jīng)常存在不連續(xù)的封河期。列舉部分資料如下：

材料一?“據(jù)統(tǒng)計1951～1990年黃河下游段累計40個冰情年里，有4年沒封河，其余年份均有不同程度封凍。同時在這些封凍年里，累計有12個年份出現(xiàn)多次封河和開河的情況。”

材料二?“據(jù)統(tǒng)計1968～1969年黃河下游段，受4次寒潮影響，冰期期間形成了3次封凍，3次解凍的現(xiàn)象，從而形成多次嚴重凌汛?！?/p>

材料三?“據(jù)資料顯示，某年份12日，黃河濟南段因為有6座黃河浮橋要拆除，為淌凌讓出通道，同時根據(jù)經(jīng)驗，這些浮橋1周后或可重新安裝恢復通行。”

結(jié)合材料原因分析如下：暖溫帶地區(qū)，緯度較低，冬季氣溫相對于中溫帶等寒冷熱量帶相對較高，較寒冷的年份有連續(xù)封河，但許多相對溫暖的年份冬季經(jīng)常會出現(xiàn)“間歇性”封河或不封河但出現(xiàn)冰凌的情況。結(jié)合材料及所學知識可以很容易推斷，“間歇性”封河與寒潮或降溫天氣緊密相關。每一次“間歇性”封河的冰凍期和解凍期，或是無封河現(xiàn)象但有冰凌出現(xiàn)時，都有形成冰塞與冰壩的可能性，從而形成凌汛災害。而隨著近幾十年來全球變暖加劇，這種現(xiàn)象越來越常見。

（三）深入探究凌汛發(fā)生的其他原因

上文探討了凌汛發(fā)生時間的特殊案例，筆者在查找資料時也產(chǎn)生了另一個疑問：一定要滿足“河流流向是從較低緯度到較高緯度”才會有凌汛形成嗎？

其實稍加思考便可知道，凌汛本質(zhì)是冰阻塞河道，那么冰阻只發(fā)生在較低緯度流向較高緯度的河段嗎？顯然不是，只要河流有冰，冰發(fā)生堆積阻塞，就有可能形成凌汛。那么什么情況下冰凌容易堵塞呢？聯(lián)系水文水系特征也很容易理解：遇到淺灘、急彎、狹窄、河心灘多、比降緩的河段冰凌極易受阻卡塞。所以凌汛的發(fā)生還真不一定是在低緯流向高緯河段。

當然凌汛的產(chǎn)生還會受到人等其他因素的影響，比如浮橋?qū)μ柿璧淖钄r，上游水庫的調(diào)冰（封凍前釋放庫區(qū)較暖水，下游封凍期推遲，封凍河段縮短;同時水位抬高，冰蓋下過流能力增強，冰情減輕），上游降水加大水量加速融冰等。

（四）對凌汛的根本原因進行整理

1. 氣溫低，有冰期

（1）溫帶、寒帶：最冷月均溫小于0度（淡水河的冰期也受流速影響）;

（2）其他影響冰期的次要因素：氣溫升降幅度（影響冰層厚度、封凍和解封的快慢，進而影響凌汛強度）、鹽度、含沙量、流速等。

2. 從較低緯度流向較高緯度的河段。（上游河段由于緯度較低，故封凍遲，冰層薄;下游緯度高，封凍早，冰層厚）

【注意】凌汛時間：有兩種情況：

（1）冬半年兩個時間段：秋末冬初、冬末春初，即河流封凍期是持續(xù)的，多出現(xiàn)在北半球中溫帶以北的寒冷地區(qū)（黃河河套段、東北松花江北流段、俄三大河、馬更些河、圣勞倫斯河等）。

（2）與寒潮同起同落：有冰期不代表一定會出現(xiàn)完整的封河期，部分暖溫帶河段由于緯度較低冬季較溫暖，一些較溫暖年份的冬季只有寒潮（或降溫天氣）影響下才會出現(xiàn)較短暫封河（一般十天內(nèi)），或只產(chǎn)生冰凌，那么這時的凌汛便與寒潮同起同落（如黃河下游、寧夏段），即隨寒潮（或降溫天氣）出現(xiàn)若干次“間歇性”凌汛（全球變暖加劇，這種現(xiàn)象越來越常見）。

3. 【河道形態(tài)】：淺灘、急彎、狹窄、河心灘多、比降緩的河段冰凌極易受阻卡塞。

4. 【其他】：浮橋等人工障礙誘發(fā)凌汛;上游降水和水庫調(diào)冰可以緩解凌汛。

作者簡介：

馬勇，福建省龍巖市，龍巖二中。